Titanium, een zilverachtig-wit metaal, is het 22e element in het periodiek systeem. Het bezit een unieke combinatie van eigenschappen die het onderscheidt van veel andere metalen materialen. Titaniumlegeringen worden gevormd door andere elementen zoals aluminium, vanadium en tin aan titanium toe te voegen. De toevoeging van deze elementen optimaliseert de natuurlijke eigenschappen van titanium verder, waardoor het toepassingsbereik aanzienlijk wordt uitgebreid. Het volgende biedt een systematische introductie tot titanium en titaniumlegeringen vanuit verschillende aspecten.
Basiseigenschappen
Het meest opvallende kenmerk van titanium en titaniumlegeringen is hun uitstekende sterkte-tot-dichtheidsverhouding. Hun dichtheid is ongeveer 60% van die van staal, maar hun sterkte is vergelijkbaar met die van veel staalsoorten. Dit betekent dat bij het bereiken van dezelfde sterkte-eisen het gebruik van titaniumlegeringen het gewicht van componenten aanzienlijk kan verminderen, een kenmerk dat vooral belangrijk is bij gewicht-gevoelige toepassingen.
Een ander belangrijk kenmerk is hun uitstekende corrosieweerstand. Titanium vertoont een sterke weerstand tegen de atmosfeer, zeewater en verschillende zure en alkalische media. Dit komt doordat zich snel een dichte en stabiele oxidefilm op het oppervlak vormt, waardoor verdere corrosie van het onderliggende metaal wordt voorkomen. Zelfs als deze mechanisch beschadigd is, kan deze film zichzelf-herstellen in aanwezigheid van lucht.
Titanium en titaniumlegeringen behouden goede prestaties in omgevingen met zowel hoge als lage- temperaturen. Binnen een bepaald hoog- temperatuurbereik kunnen ze voldoende sterkte behouden, en bij lage temperaturen neemt hun taaiheid niet significant af, waardoor het risico op brosse breuk wordt vermeden. Ze beschikken ook over biocompatibiliteit, wat betekent dat ze niet gemakkelijk afstotingsreacties veroorzaken wanneer ze in contact komen met menselijk weefsel.
